IoT에서 다양한 용도로 사용되는 작은 감지 스위치

감지기 스위치는 소형 폼 팩터, 내구성 및 설계 유연성.

Electronic Products는 EDN과 협력하여 전자 기계 스위치를 소개하면서 기초부터 다시 시작하는 전자 부품 시리즈를 출시합니다. C&K 의료 부문 제품 포트폴리오의 글로벌 부문 리더인 Roger Bohannan과의 토론을 놓치지 마세요.

2014년부터 IoT(사물 인터넷) 기술 구현을 통해 스마트 연결 장치가 광범위한 시장에서 견인력을 얻을 수 있었습니다. 많은 스마트 홈 기술이 연결되지 않은 수동 장치에서 연결된 능동 장치로 전환되고 있습니다. 집에서든 이동 중에든 스마트 홈 장치를 사용하면 연결된 장치를 고급 제어하여 우리의 삶을 단순화하고 더 많은 기능을 제공할 수 있습니다. 이러한 장치 중 다수는 일반적으로 혁신적인 전기 기계 제어 또는 스위치로 지원됩니다. IoT 장치 내부의 설치 공간이 작아짐에 따라 활성화 구성 요소도 작아져야 합니다.

Markets and Markets에 따르면 IoT 부문은 2019년 2,507억 달러에서 2027년까지 1조 4,632억 달러에 이를 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 24.9%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 보다 구체적으로 말하면, 글로벌 스마트 홈 시장 ​​규모는 예측 기간 동안 11.6%의 CAGR로 2020년 783억 달러에서 2025년 1,353억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 성장은 인터넷 사용자의 증가, 원격 위치에서 홈 모니터링 구현, 에너지 절약에 대한 수요 증가, 스마트 홈 기기의 확장, 안전, 보안 및 편의성에 대한 관심 증가와 같은 다양한 요인에 의해 주도됩니다. 일반 인구 중.

시장 동향 및 과제

IoT 애플리케이션의 잠재력은 무궁무진합니다. IoT를 통해 원격 모니터링과 분석 데이터 수집이 가능합니다. 이 데이터를 해석하고 자산에 대한 360도 보기를 얻는 데 사용할 수 있으며, 이를 통해 OEM은 사람들의 요구를 더 잘 충족하는 제품을 개발할 수 있습니다. IoT 장치에 대한 일반적인 수요는 Covid-19 전염병 동안 감소했습니다. 그러나 건강 및 삶의 질 향상과 관련된 새로운 IoT 장치가 등장할 것입니다.

IoT 기기의 소형화 추세는 새로운 것이 아닙니다. PCB 공간 제한으로 인해 일반적으로 사용되는 스냅 스위치를 대체할 소형 감지 스위치가 필요합니다. 스냅 스위치는 전통적으로 훨씬 더 커서 손바닥 크기의 장치에 적합하지 않습니다. 그 결과 위에서 언급한 스마트 홈 IoT 애플리케이션의 약 80%가 감지 스위치를 필수 핵심 구성 요소로 활용합니다.

또한 IoT 장치 제조업체는 제품 설치 공간을 줄이는 데 가능한 한 많은 기능과 데이터 수집을 포함하려고 합니다. 이로 인해 종종 소형 패키지에 더 많은 전자 장치가 필요하게 되며 더욱 소형화 및 설계 유연성이 필요합니다.

감지 스위치란 무엇인가요?

'검출기' 스위치라고도 하는 감지 스위치는 물체에 의해 만들어진 액추에이터의 모든 움직임이나 활성화를 감지(또는 감지)하는 초소형 전자 기계 스위치입니다. 감지 스위치 아래에는 접점 종단이 있어 감지 스위치의 단자에 전기 신호가 연결된 경우 스위치가 켜졌을 때 밀리암페어에서 마이크로암페어 사이의 경향이 있는 전기 신호가 이를 통해 흐릅니다. 이 흐름을 통한 신호는 다른 IoT 장치에 연결하여 장치에서 특정 작업을 수행하는 추가 명령 시퀀스를 트리거할 수 있습니다.

그림 1 감지 스위치의 구조도는 주요 부분을 보여줍니다. 출처:C&K

감지 스위치는 엔지니어가 이동 접점 장치를 통해 '분' 감지가 필요한 애플리케이션을 설계할 수 있는 유연한 솔루션을 제공합니다. 또한 이 스위치는 손상 없이 수천 개의 수명 주기에서 반복적으로 작동할 수 있는 매우 견고합니다. 작은 패키지 크기로 다양한 이동 거리 감지 기능을 제공하고 PCB의 작은 설치 공간 설계 요구 사항을 충족합니다.

그림 2 PCB에 장착된 초소형 표면 실장 감지 스위치가 보입니다. 출처:C&K

감지 스위치의 개념은 밀리암페어에서 암페어 범위로 더 높은 전류를 분배하는 더 큰 스냅 동작 스위치에 대한 더 작은 대안으로서 기존 스냅 스위치에서 파생되었습니다. 스냅 스위치의 주요 제한 사항은 특히 IoT 장치 및 기타 핸드헬드 장치의 경우 크기가 작아지고 가벼워지기 때문입니다. 소형 감지 스위치는 유사한 스냅 동작 스위치에 비해 최대 50%의 공간 절약을 제공하므로 IoT 애플리케이션에 이상적입니다.

그림 3 회로도는 HDT0001 감지 스위치의 주요 빌딩 블록을 보여줍니다. 출처:C&K

감지 스위치는 IoT 장치 및 가정용 전자 장치에 대한 신호 레벨 전류(DC 전압)도 사용합니다. 저전류 감지 스위치는 전기 에너지를 거의 또는 전혀 소비하지 않으므로 배터리 유형 애플리케이션에 이상적인 솔루션입니다. 감지 스위치에는 UL/ENEC 인증이 필요하지 않습니다.

소형 설치 공간과 설치 유연성을 결합하여 설계자는 평면, 수직 및 거꾸로 된 위치를 비롯한 거의 모든 위치에 감지 스위치를 배치할 수 있습니다. 결과적으로 플러그 앤 플레이 감지 스위치는 제품 및 솔루션 설계와 관련하여 설계자를 제한하지 않습니다.

소형 크기 외에도 감지 스위치는 많은 이점을 제공합니다. 이를 통해 생산 라인은 로봇 기계를 사용하여 PCB의 스위치를 빠르게 선택하고 배치하고 납땜할 수 있습니다. 감지 스위치의 90% 이상이 SMD 종단을 사용하므로 본질적으로 픽 앤 플레이스 장비용으로 설계되었습니다. 제조 공정에 사람이 개입하지 않고도 스위치의 품질을 유지할 수 있으므로 사람의 손가락으로 스위치를 다룰 때 발생하는 오염과 먼지가 제거됩니다.

감지 스위치를 지정하는 방법

올바른 감지 스위치를 선택하는 것은 애플리케이션 요구 사항에 따라 다릅니다. 거의 모든 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 광범위한 감지 스위치를 사용할 수 있습니다. 고려해야 할 옵션은 다음과 같습니다.

크기 :감지 스위치 범위는 표준(~13mm)에서 로우 프로파일 및 소형 마이크로(~6mm), 초소형(~2mm) 설계에 이르기까지 다양합니다.

작동 수명 :100,000~100만 주기

환경 조건 :표준에서 열악한 환경을 위한 밀폐형 IPxx 등급 버전까지 다양합니다.

작전력 :35g ~ 50g

작동 유형 :핀 푸시, 수평 푸시, 수직 푸시, 레버 앵글 푸시

액추에이터 길이 :1.4mm ~ 2.67mm

작동 방향 :세로 또는 가로, 위 또는 옆, 직각 또는 왼쪽을 포함합니다.

여행 범위 :1.05mm ~ 3.14mm

종료 스타일 :SMT, 스루홀, 패널, 스냅인/섀시, 다양한 장착 및 고정 요구 사항을 위한 나사 장착 버전이 포함됩니다.

작동 온도 범위 :-40°C ~ 85°C의 범위로 일부 열악한 환경에서 작동할 수 있습니다.

일반적으로 감지 스위치는 단극이며 일반적으로 일반적으로 열리거나 닫혀 있는 경우가 많습니다. 또한 감지 스위치가 공정 밀봉되지 않은 경우 납땜 중에 플럭스가 침투할 위험이 있습니다. 이는 일반적으로 검출기를 PCB에 납땜하는 제조 공정 중에 고려되어야 합니다.

주요 애플리케이션

감지 스위치는 다음과 같은 스마트 홈 애플리케이션에서 일반적으로 사용됩니다.

• 청소로봇 :먼지통 유무 감지 및 로봇 바퀴 방향 위치 감지에 사용.
• 스마트 도어 및 윈도우 잠금 장치:내부에서 강제로 켜진 위치의 잠금 감지. 외부에서 수동으로 문을 열 수 없습니다.
• 이어버드:이어버드가 도킹되어 있을 때 충전을 활성화하고 충전 도크가 열린 위치 또는 닫힌 위치에 있는지 감지합니다.
• 보안 카메라:렌즈 회전 제한 위치 감지
• 보안 게이트:개방 또는 폐쇄 게이트
• 연기 감지기:연기 감지기 및 경보 패널의 변조 방지 감지

감지 스위치는 디지털 카메라에서 덮개의 열림/닫힘 감지, 확대/축소 기능, 렌즈 부착 및 분리, 변조 방지를 위한 계량기까지 다양한 기타 스마트 응용 프로그램에서도 사용할 수 있습니다. 미터 커버 제거 감지.

모든 전자 디자인 제공

여기에 설명된 문제를 극복하고 산업 요구 사항을 충족하기 위해 C&K와 같은 스위치 제조업체는 다양한 감지 스위치를 제공합니다. 작고 안정적인 감지 스위치는 설치 공간 크기가 중요한 모든 전자 설계에 이상적인 솔루션입니다. 감지 스위치는 혁신적이고 상상력이 풍부한 IoT 장치를 가능하게 하는 다양한 옵션과 함께 설계 유연성과 기능을 제공합니다.

—Edward Mork는 C&K의 제품 라인 관리자입니다.

>> 이 기사는 원래 자매 사이트인 EDN에 게시되었습니다.